JP2000106174A - 非水電解液二次電池 - Google Patents
非水電解液二次電池Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 正極活物質の浮き上がりによる集電特性の劣
化や、金属集電体の腐蝕による金属集電体と正極活物質
との界面に形成される不導体層によるインピーダンスが
上昇する等の電池特性劣化のない非水電解液二次電池を
提供することを課題とする。 【解決手段】 強アルカリによって腐蝕するアルミニウ
ム箔を集電体とし、その表面にリチウム含有複合酸化物
を主成分とする正極活物質層を形成した正極板を有する
非水電解液二次電池において、前記正極板は正極活物質
と増粘剤と導電剤と結着剤からなる粘性水溶液に正極活
物質に対し重量比で１０〜１００００ｐｐｍのＭｏＯ3
を添加することにより、アルミニウム箔の腐蝕を軽減さ
せることができ、正極活物質ペーストの塗着性やアルミ
ニウム箔の集電特性を向上させる。
化や、金属集電体の腐蝕による金属集電体と正極活物質
との界面に形成される不導体層によるインピーダンスが
上昇する等の電池特性劣化のない非水電解液二次電池を
提供することを課題とする。 【解決手段】 強アルカリによって腐蝕するアルミニウ
ム箔を集電体とし、その表面にリチウム含有複合酸化物
を主成分とする正極活物質層を形成した正極板を有する
非水電解液二次電池において、前記正極板は正極活物質
と増粘剤と導電剤と結着剤からなる粘性水溶液に正極活
物質に対し重量比で１０〜１００００ｐｐｍのＭｏＯ3
を添加することにより、アルミニウム箔の腐蝕を軽減さ
せることができ、正極活物質ペーストの塗着性やアルミ
ニウム箔の集電特性を向上させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非水電解液二次電
池、特にリチウム含有複合酸化物を正極活物質に用いた
非水電解液二次電池に関するものである。
池、特にリチウム含有複合酸化物を正極活物質に用いた
非水電解液二次電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、民生用電子機器のポータブル化，
コードレス化が進んでいる。現在これら電子機器の駆動
用電源としての役割を、ニッケルカドミウム電池あるい
は密閉型小型鉛蓄電池が担っているが、ポータブル化，
コードレス化が定着するに従い、駆動用電源となる二次
電池の高エネルギー密度化，小型軽量化の要望が強くな
っている。また近年は小型のカムコーダの急速な市場の
拡大に代表されるように、高率充放電が可能な電池が要
望されている。
コードレス化が進んでいる。現在これら電子機器の駆動
用電源としての役割を、ニッケルカドミウム電池あるい
は密閉型小型鉛蓄電池が担っているが、ポータブル化，
コードレス化が定着するに従い、駆動用電源となる二次
電池の高エネルギー密度化，小型軽量化の要望が強くな
っている。また近年は小型のカムコーダの急速な市場の
拡大に代表されるように、高率充放電が可能な電池が要
望されている。
【０００３】このような状況から、高い充放電電圧を示
すリチウムコバルト複合酸化物、例えばＬｉＣｏＯ2 を
正極活物質に用い、リチウムイオンの挿入，脱離を利用
した非水電解液二次電池が開示されている（特開昭６３
−５９５０７号公報）。
すリチウムコバルト複合酸化物、例えばＬｉＣｏＯ2 を
正極活物質に用い、リチウムイオンの挿入，脱離を利用
した非水電解液二次電池が開示されている（特開昭６３
−５９５０７号公報）。
【０００４】このような電池は、高率充放電を実現可能
にするため、例えば正極板と負極板をセパレータを間に
介在して巻回したスパイラル構造とすることにより、電
極面積をできるだけ大きくする工夫がなされている。
にするため、例えば正極板と負極板をセパレータを間に
介在して巻回したスパイラル構造とすることにより、電
極面積をできるだけ大きくする工夫がなされている。
【０００５】その電極板作製手段の一例を示すと、特開
平３−２４４５０８号公報に示されている手段では、ま
ず正極活物質であるＬｉＣｏＯ2 の粉末１００重量部
に、アセチレンブラック３重量部，グラファイト粉末４
重量部，フッ素樹脂系結着剤７重量部を混合し、カルボ
キシメチルセルロース水溶液に懸濁させてペースト状と
し、このペーストをアルミニウム箔の両面に塗着し、乾
燥後圧延して正極板としている。
平３−２４４５０８号公報に示されている手段では、ま
ず正極活物質であるＬｉＣｏＯ2 の粉末１００重量部
に、アセチレンブラック３重量部，グラファイト粉末４
重量部，フッ素樹脂系結着剤７重量部を混合し、カルボ
キシメチルセルロース水溶液に懸濁させてペースト状と
し、このペーストをアルミニウム箔の両面に塗着し、乾
燥後圧延して正極板としている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】正極活物質は、リチウ
ムイオンをインターカレーション，デインターカレーシ
ョンすることのできるリチウム化合物であるから、正極
活物質を増粘剤を含む水溶液に練合させると、前記リチ
ウムイオンが溶出する。またリチウムと遷移金属の複合
酸化物は、リチウム化合物と遷移金属化合物から合成さ
れており、これらの原料中からＮａ，Ｋａ等のアルカリ
成分を完全に除去させるのは困難である。これらの材料
より合成される正極活物質には合成未反応物としてアル
カリ成分が残存してしまい、正極合剤ペーストのｐＨを
著しく上昇させる。このため正極合剤ペーストを集電体
であるアルミニウム箔に塗着するとき、アルミニウム箔
が腐蝕され、アルミニウム箔と正極活物質の界面で水素
ガスが発生する。これにより正極活物質のアルミニウム
箔からの脱離あるいは浮き上がりを生じ、正極合剤ペー
ストの塗着工程歩留まりを低下させている。また正極活
物質の浮き上がりによる集電特性の劣化やアルミニウム
箔の腐蝕によるアルミニウムと正極活物質との界面に形
成される不導体層により、インピーダンスが上昇する
等、電池特性の劣化が生じやすかった。
ムイオンをインターカレーション，デインターカレーシ
ョンすることのできるリチウム化合物であるから、正極
活物質を増粘剤を含む水溶液に練合させると、前記リチ
ウムイオンが溶出する。またリチウムと遷移金属の複合
酸化物は、リチウム化合物と遷移金属化合物から合成さ
れており、これらの原料中からＮａ，Ｋａ等のアルカリ
成分を完全に除去させるのは困難である。これらの材料
より合成される正極活物質には合成未反応物としてアル
カリ成分が残存してしまい、正極合剤ペーストのｐＨを
著しく上昇させる。このため正極合剤ペーストを集電体
であるアルミニウム箔に塗着するとき、アルミニウム箔
が腐蝕され、アルミニウム箔と正極活物質の界面で水素
ガスが発生する。これにより正極活物質のアルミニウム
箔からの脱離あるいは浮き上がりを生じ、正極合剤ペー
ストの塗着工程歩留まりを低下させている。また正極活
物質の浮き上がりによる集電特性の劣化やアルミニウム
箔の腐蝕によるアルミニウムと正極活物質との界面に形
成される不導体層により、インピーダンスが上昇する
等、電池特性の劣化が生じやすかった。
【０００７】また、特開平８−６９７９１号公報に示さ
れているように、正極合剤ペースト中に炭酸ガスを通気
させ、正極合剤ペーストのｐＨを７〜１１とした後、こ
れを集電体表面に塗着して正極板を作製する手段が知ら
れている。しかしながらこの手段では、炭酸ガスによる
中和によって正極合剤ペーストが含有しているフッ素樹
脂系結着剤等の含有物が変質して、結着剤としての機能
が低下してしまい好ましくなかった。
れているように、正極合剤ペースト中に炭酸ガスを通気
させ、正極合剤ペーストのｐＨを７〜１１とした後、こ
れを集電体表面に塗着して正極板を作製する手段が知ら
れている。しかしながらこの手段では、炭酸ガスによる
中和によって正極合剤ペーストが含有しているフッ素樹
脂系結着剤等の含有物が変質して、結着剤としての機能
が低下してしまい好ましくなかった。
【０００８】そこで、本発明は、このような従来の課題
を解決した非水電解液二次電池、特にリチウム含有複合
酸化物を正極活物質に用いた非水電解液二次電池を提供
することを目的としている。
を解決した非水電解液二次電池、特にリチウム含有複合
酸化物を正極活物質に用いた非水電解液二次電池を提供
することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、強アルカリにより腐蝕する金属を集電体と
し、その表面にリチウム含有複合酸化物等の正極活物質
を主成分とする正極合剤ペーストを塗着した正極板と、
負極板とこの両極板にセパレータを介在させた非水電解
液二次電池において、前記正極活物質に対し重量比で１
００〜１００００ｐｐｍのＭｏＯ3 を添加することとし
たものである。従って強アルカリによって腐蝕する金属
集電体に塗着される正極合剤ペースト中にはＭｏＯ3 が
含まれているため、金属集電体の腐蝕を軽減させること
ができると共に正極合剤ペーストの塗着性が向上し、集
電特性も向上させることができる。
本発明は、強アルカリにより腐蝕する金属を集電体と
し、その表面にリチウム含有複合酸化物等の正極活物質
を主成分とする正極合剤ペーストを塗着した正極板と、
負極板とこの両極板にセパレータを介在させた非水電解
液二次電池において、前記正極活物質に対し重量比で１
００〜１００００ｐｐｍのＭｏＯ3 を添加することとし
たものである。従って強アルカリによって腐蝕する金属
集電体に塗着される正極合剤ペースト中にはＭｏＯ3 が
含まれているため、金属集電体の腐蝕を軽減させること
ができると共に正極合剤ペーストの塗着性が向上し、集
電特性も向上させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明は、強アルカリによって腐
蝕する金属を集電体とし、その表面にリチウムと遷移金
属を主体とした複合酸化物を主成分とする正極活物質を
含む正極合剤ペーストを塗着した正極板と、負極板と、
この正極板と負極板との間のセパレータを介在させた非
水電解液二次電池において、前記正極合剤ペーストは正
極活物質に対し重量比で１００〜１００００ｐｐｍのＭ
ｏＯ3 を添加したものを用いた非水電解液二次電池とす
る。
蝕する金属を集電体とし、その表面にリチウムと遷移金
属を主体とした複合酸化物を主成分とする正極活物質を
含む正極合剤ペーストを塗着した正極板と、負極板と、
この正極板と負極板との間のセパレータを介在させた非
水電解液二次電池において、前記正極合剤ペーストは正
極活物質に対し重量比で１００〜１００００ｐｐｍのＭ
ｏＯ3 を添加したものを用いた非水電解液二次電池とす
る。
【００１１】正極合剤ペーストには、正極活物質を増粘
剤と導電剤と結着剤を含むものであるから、正極活物質
に対し重量比で１００〜１００００ｐｐｍのＭｏＯ3 を
添加することにより金属集電体の腐蝕が緩和される。
剤と導電剤と結着剤を含むものであるから、正極活物質
に対し重量比で１００〜１００００ｐｐｍのＭｏＯ3 を
添加することにより金属集電体の腐蝕が緩和される。
【００１２】集電体に使用されるアルミニウム箔がアル
カリによって腐蝕される場合の化学反応式は次の通りで
ある。
カリによって腐蝕される場合の化学反応式は次の通りで
ある。
【００１３】 ２Ａｌ＋３Ｈ2Ｏ→Ａｌ2Ｏ3＋３Ｈ2↑ （反応式１） アルミニウム箔には、その表面に非常に薄い緻密な酸化
膜であるＡｌ2Ｏ3 が存在し、中性の水溶液中では、こ
の酸化膜がアルミニウム金属と水との反応を阻害するた
め反応式１のような反応は起こらない。しかしこの酸化
膜は、アルカリ性の水溶液とは Ａｌ2Ｏ3＋Ｈ2Ｏ→２ＡｌＯ2 -＋２Ｈ+ （反応式２） のような反応を起こし、酸化膜がアルミン酸イオンとし
て溶液中に溶出する。続いて活性なアルミニウム金属が
表面に現れ、水と反応して反応式１の反応が起こる。
膜であるＡｌ2Ｏ3 が存在し、中性の水溶液中では、こ
の酸化膜がアルミニウム金属と水との反応を阻害するた
め反応式１のような反応は起こらない。しかしこの酸化
膜は、アルカリ性の水溶液とは Ａｌ2Ｏ3＋Ｈ2Ｏ→２ＡｌＯ2 -＋２Ｈ+ （反応式２） のような反応を起こし、酸化膜がアルミン酸イオンとし
て溶液中に溶出する。続いて活性なアルミニウム金属が
表面に現れ、水と反応して反応式１の反応が起こる。
【００１４】正極合剤ペースト中に添加したＭｏＯ3
は、強い酸化剤であるのでアルミニウム箔表面に現れた
アルミニウム金属と次のような反応を起こす。
は、強い酸化剤であるのでアルミニウム箔表面に現れた
アルミニウム金属と次のような反応を起こす。
【００１５】 ２Ａｌ＋３ＭｏＯ3 → Ａｌ2Ｏ3＋３ＭｏＯ2 （反応式３） 反応式３に反応が起こることによって、アルミニウム金
属と水との反応式１に示す反応が阻害され、アルカリ水
溶液中であってもアルミニウム箔の腐蝕を防ぐことがで
きることとなる。
属と水との反応式１に示す反応が阻害され、アルカリ水
溶液中であってもアルミニウム箔の腐蝕を防ぐことがで
きることとなる。
【００１６】このため正極合剤ペースト中にＭｏＯ3 を
添加することによって、アルミニウム箔と正極活物質層
の間での水素ガスの発生がなくなり、アルミニウム箔か
らの正極活物質の脱落あるいは浮き上がりが生じないた
め塗着性が向上し、正極板の歩留まりも向上する。また
アルミニウム箔と正極活物質層との界面に不導体層が形
成されなくなるため、アルミニウム箔の集電特性を向上
させることが可能となる。
添加することによって、アルミニウム箔と正極活物質層
の間での水素ガスの発生がなくなり、アルミニウム箔か
らの正極活物質の脱落あるいは浮き上がりが生じないた
め塗着性が向上し、正極板の歩留まりも向上する。また
アルミニウム箔と正極活物質層との界面に不導体層が形
成されなくなるため、アルミニウム箔の集電特性を向上
させることが可能となる。
【００１７】本発明は、正極合剤ペースト中に添加した
ＭｏＯ3 がアルミニウム箔の腐蝕を防ぐ機能を果たすの
であり、特開平８−２５０１１９号公報に示されている
ような、ＬｉＣｏＯ2 のＣｏの一部をＭｏで置換した系
ＬｉＣｏ1-xＭｏxＯ2（０＜ｘ＜１）では、本発明にお
けるようなアルミニウム箔の腐蝕を防ぐ効果は得られな
い。
ＭｏＯ3 がアルミニウム箔の腐蝕を防ぐ機能を果たすの
であり、特開平８−２５０１１９号公報に示されている
ような、ＬｉＣｏＯ2 のＣｏの一部をＭｏで置換した系
ＬｉＣｏ1-xＭｏxＯ2（０＜ｘ＜１）では、本発明にお
けるようなアルミニウム箔の腐蝕を防ぐ効果は得られな
い。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面とともに説明す
る。図１に本実施例で用いた円筒形電池の縦断面を示
す。図１において、１は耐有機電解質性のステンレス鋼
板を加工した電池ケース、２は安全弁を設けた封口板、
３は絶縁パッキングを示す。４は極板群であり、これは
正極板５および負極板６がセパレータ７を介して複数回
渦巻状に巻回されている。そして正極板５からは正極リ
ード５ａが引き出されていて封口板２に接続され、負極
板６からは負極リード６ａが引き出されていて電池ケー
ス１の底部に接続されている。８は絶縁リングで、極板
群４の上下にそれぞれ設けられている。
る。図１に本実施例で用いた円筒形電池の縦断面を示
す。図１において、１は耐有機電解質性のステンレス鋼
板を加工した電池ケース、２は安全弁を設けた封口板、
３は絶縁パッキングを示す。４は極板群であり、これは
正極板５および負極板６がセパレータ７を介して複数回
渦巻状に巻回されている。そして正極板５からは正極リ
ード５ａが引き出されていて封口板２に接続され、負極
板６からは負極リード６ａが引き出されていて電池ケー
ス１の底部に接続されている。８は絶縁リングで、極板
群４の上下にそれぞれ設けられている。
【００１９】以下、正極板５，負極板６，電解液等につ
いて詳しく説明する。負極板６は、コークスを加熱処理
して得た炭素粉末１００重量部に、フッ素樹脂系結着剤
１０重量部を混合し、これをカルボキシメチルセルロー
スの水溶液に懸濁させてペースト状にした。そしてこの
負極合剤ペーストを厚さ０．０１５ｍｍの銅箔の表面に
塗着し、乾燥後厚さ０．２ｍｍに圧延し、幅３７ｍｍ，
長さ２８０ｍｍの大きさに切り出して負極板とした。
いて詳しく説明する。負極板６は、コークスを加熱処理
して得た炭素粉末１００重量部に、フッ素樹脂系結着剤
１０重量部を混合し、これをカルボキシメチルセルロー
スの水溶液に懸濁させてペースト状にした。そしてこの
負極合剤ペーストを厚さ０．０１５ｍｍの銅箔の表面に
塗着し、乾燥後厚さ０．２ｍｍに圧延し、幅３７ｍｍ，
長さ２８０ｍｍの大きさに切り出して負極板とした。
【００２０】正極板５は、正極活物質であるＬｉＣｏＯ
2 の粉末１００重量部に、アセチレンブラック５重量
部，フッ素樹脂結着剤７重量部を混合し、これをカルボ
キシメチルセルロースの水溶液に懸濁させてｐＨを１０
〜１４にしたペースト状の正極合剤を有するものであ
る。この正極合剤ペーストをアルミニウム箔の両面に塗
着し、乾燥後ロールプレス機によって０．１７ｍｍに圧
延し、幅３５ｍｍ，長さ２５０ｍｍに切り出して正極板
とした。
2 の粉末１００重量部に、アセチレンブラック５重量
部，フッ素樹脂結着剤７重量部を混合し、これをカルボ
キシメチルセルロースの水溶液に懸濁させてｐＨを１０
〜１４にしたペースト状の正極合剤を有するものであ
る。この正極合剤ペーストをアルミニウム箔の両面に塗
着し、乾燥後ロールプレス機によって０．１７ｍｍに圧
延し、幅３５ｍｍ，長さ２５０ｍｍに切り出して正極板
とした。
【００２１】正極板５，負極板６にはそれぞれ正極リー
ド５ａ，負極リード６ａを取り付け、セパレータ７を介
して渦巻状に巻回し、直径１３．８ｍｍ，高さ５０ｍｍ
の電池ケース１に挿入した。
ド５ａ，負極リード６ａを取り付け、セパレータ７を介
して渦巻状に巻回し、直径１３．８ｍｍ，高さ５０ｍｍ
の電池ケース１に挿入した。
【００２２】電解液には、炭酸エチレンと炭酸ジエチル
の等容積混合溶媒に、六フッ化リン酸リチウムを１モル
／リットルの割合で溶解したものを用い、その所定量を
極板群４に注入した後、電池を密封口し試験電池とし
た。
の等容積混合溶媒に、六フッ化リン酸リチウムを１モル
／リットルの割合で溶解したものを用い、その所定量を
極板群４に注入した後、電池を密封口し試験電池とし
た。
【００２３】以下、正極板５の作製について詳しく説明
する。 ＬｉＣｏＯ2 の粉末１００重量部に、アセチレ
ンブラック５重量部，フッ素樹脂系結着剤７重量部を混
合し、これをカルボキシメチルセルロースの水溶液に懸
濁させてペースト状にするが、この正極合剤ペーストの
調整時にこれを撹拌しながら正極合剤ペースト中にＭｏ
Ｏ3 をＬｉＣｏＯ2 に対し０〜３００００ｐｐｍを添加
する。このペーストを厚さ０．０２ｍｍのアルミニウム
箔の両面にマルチコーターで塗着し、乾燥させた。
する。 ＬｉＣｏＯ2 の粉末１００重量部に、アセチレ
ンブラック５重量部，フッ素樹脂系結着剤７重量部を混
合し、これをカルボキシメチルセルロースの水溶液に懸
濁させてペースト状にするが、この正極合剤ペーストの
調整時にこれを撹拌しながら正極合剤ペースト中にＭｏ
Ｏ3 をＬｉＣｏＯ2 に対し０〜３００００ｐｐｍを添加
する。このペーストを厚さ０．０２ｍｍのアルミニウム
箔の両面にマルチコーターで塗着し、乾燥させた。
【００２４】得られた極板をローラープレス機を用いて
０．１７ｍｍの厚みになるまで圧延し、幅３５ｍｍ，長
さ２５０ｍｍに切り出して正極板を作製した。また正極
活物質の塗着性を、アルミニウム箔に塗着した正極合剤
１ｃｍ3 あたりの重量（以後塗着密度という）で評価
し、これを次のような方法で測定した。
０．１７ｍｍの厚みになるまで圧延し、幅３５ｍｍ，長
さ２５０ｍｍに切り出して正極板を作製した。また正極
活物質の塗着性を、アルミニウム箔に塗着した正極合剤
１ｃｍ3 あたりの重量（以後塗着密度という）で評価
し、これを次のような方法で測定した。
【００２５】正極合剤ペーストをアルミニウム箔に塗着
し乾燥後の正極板を一定面積だけ切り出してその重量，
厚みを測定する。切り出した正極板に含まれるアルミニ
ウム箔の重量をアルミニウム箔の比重，切り出し面積，
厚みより計算し、測定重量からこれを差し引き正極合剤
の重量とした。また正極板の体積からアルミニウム箔の
体積を差し引き、正極合剤体積を算出する。そしてこれ
らより正極合剤１ｃｍ 3 あたりの重量を計算し塗着密度
とした。
し乾燥後の正極板を一定面積だけ切り出してその重量，
厚みを測定する。切り出した正極板に含まれるアルミニ
ウム箔の重量をアルミニウム箔の比重，切り出し面積，
厚みより計算し、測定重量からこれを差し引き正極合剤
の重量とした。また正極板の体積からアルミニウム箔の
体積を差し引き、正極合剤体積を算出する。そしてこれ
らより正極合剤１ｃｍ 3 あたりの重量を計算し塗着密度
とした。
【００２６】アルミニウム箔が腐蝕されることによりア
ルミニウム箔と正極活物質層の界面で水素ガスが発生
し、それによって正極活物質の浮き上がりが生じる。そ
の結果、正極活物質層の見かけ体積が増加し、単位面積
あたりの重量が減少する。このように塗着性が低下する
と、塗着密度は減少することになる。
ルミニウム箔と正極活物質層の界面で水素ガスが発生
し、それによって正極活物質の浮き上がりが生じる。そ
の結果、正極活物質層の見かけ体積が増加し、単位面積
あたりの重量が減少する。このように塗着性が低下する
と、塗着密度は減少することになる。
【００２７】前記の塗着密度測定法で測定した塗着密度
と正極合剤ペースト中に添加したＭｏＯ3 量の関係を図
２に丸印で示す。 ＭｏＯ3 を添加した正極合剤ペース
トを用いて作製した正極板は塗着密度が高まり、塗着性
の向上が認められる。
と正極合剤ペースト中に添加したＭｏＯ3 量の関係を図
２に丸印で示す。 ＭｏＯ3 を添加した正極合剤ペース
トを用いて作製した正極板は塗着密度が高まり、塗着性
の向上が認められる。
【００２８】これは正極合剤ペースト中に添加したＭｏ
Ｏ3 がアルミニウム箔表面の酸化膜を保護することによ
りアルミニウム箔のアルカリ腐蝕を軽減させたためであ
る。
Ｏ3 がアルミニウム箔表面の酸化膜を保護することによ
りアルミニウム箔のアルカリ腐蝕を軽減させたためであ
る。
【００２９】また上記手段により作製した各正極板を用
いた本実施例の電池のインピーダンスを交流（１ｋＨ
ｚ）インピーダンス測定法で計測した。電池のインピー
ダンスとペースト中に添加したＭｏＯ3 量の関係を図３
に丸印で示す。図３より明らかなように、本発明により
作製した電池はインピーダンスが減少している。これは
アルミニウム箔のアルカリ腐蝕が軽減され、電極として
の集電特性が向上したためである。
いた本実施例の電池のインピーダンスを交流（１ｋＨ
ｚ）インピーダンス測定法で計測した。電池のインピー
ダンスとペースト中に添加したＭｏＯ3 量の関係を図３
に丸印で示す。図３より明らかなように、本発明により
作製した電池はインピーダンスが減少している。これは
アルミニウム箔のアルカリ腐蝕が軽減され、電極として
の集電特性が向上したためである。
【００３０】ＭｏＯ3 の添加量が１００００ｐｐｍを越
えても塗着性は、 ＭｏＯ3 の無添加である従来例に比
べ向上が認められたが、電池のインピーダンスはＭｏＯ
3 の添加量が１００００ｐｐｍを越えると徐々に増加し
た。これは正極活物質中に絶縁体であるＭｏＯ3 を添加
したため、正極板の導電性が低下したためである。また
ＭｏＯ3 の添加量を増加させると、電池活物質そのもの
の重量が減少するため、電池の放電容量が減少するので
好ましくない。このため、本発明におけるＭｏＯ3 の添
加量は、１００〜１００００ｐｐｍであることが望まし
い。
えても塗着性は、 ＭｏＯ3 の無添加である従来例に比
べ向上が認められたが、電池のインピーダンスはＭｏＯ
3 の添加量が１００００ｐｐｍを越えると徐々に増加し
た。これは正極活物質中に絶縁体であるＭｏＯ3 を添加
したため、正極板の導電性が低下したためである。また
ＭｏＯ3 の添加量を増加させると、電池活物質そのもの
の重量が減少するため、電池の放電容量が減少するので
好ましくない。このため、本発明におけるＭｏＯ3 の添
加量は、１００〜１００００ｐｐｍであることが望まし
い。
【００３１】上記実施例として正極活物質は、ＬｉＣｏ
Ｏ2 を用いたが、ＬｉＮｉＯ2 ，ＬｉＭｎＯ2 ，ＬｉＭ
ｎ2Ｏ4 等のリチウム含有複合酸化物でも同様の効果が
得られた。
Ｏ2 を用いたが、ＬｉＮｉＯ2 ，ＬｉＭｎＯ2 ，ＬｉＭ
ｎ2Ｏ4 等のリチウム含有複合酸化物でも同様の効果が
得られた。
【００３２】また、上記実施例においては増粘剤として
カルボキシメチルセルロースを用いて評価を行ったが、
他の増粘剤であるＭＣやＰＶＡを用いても同様の効果が
得られた。
カルボキシメチルセルロースを用いて評価を行ったが、
他の増粘剤であるＭＣやＰＶＡを用いても同様の効果が
得られた。
【００３３】さらに、上記実施例においては円筒形電池
を用いて評価を行ったが、角形等、電池形状が異なって
も同様の効果が得られた。
を用いて評価を行ったが、角形等、電池形状が異なって
も同様の効果が得られた。
【００３４】さらに、上記実施例において負極には炭素
材料を用いたが、リチウム金属やリチウム合金を負極と
しても同様の効果が得られた。
材料を用いたが、リチウム金属やリチウム合金を負極と
しても同様の効果が得られた。
【００３５】さらに、上記実施例においては電解質とし
て六フッ化リン酸リチウムを用いたが、他のリチウム
塩、例えば過塩素酸リチウム，四フッ化ほう酸リチウム
等でも同様の効果が得られた。
て六フッ化リン酸リチウムを用いたが、他のリチウム
塩、例えば過塩素酸リチウム，四フッ化ほう酸リチウム
等でも同様の効果が得られた。
【００３６】さらに、上記実施例においては電解質の塩
濃度を１モル／リットルとしたが、他の濃度のものを用
いても同様の効果が得られた。
濃度を１モル／リットルとしたが、他の濃度のものを用
いても同様の効果が得られた。
【００３７】さらに、上記実施例においては電解液とし
て炭酸エチレンと炭酸ジエチルの混合溶媒を用いたが、
他の非水溶媒、例えばプロピレンカーボネート等の環状
エステル、テトラヒドロフラン等の環状エーテル、ジメ
トキシエタン等の鎖状エーテル、プロピオン酸メチル等
の鎖状エステル等の非水溶媒や、これら多元系混合溶媒
を用いても同様の効果が得られた。
て炭酸エチレンと炭酸ジエチルの混合溶媒を用いたが、
他の非水溶媒、例えばプロピレンカーボネート等の環状
エステル、テトラヒドロフラン等の環状エーテル、ジメ
トキシエタン等の鎖状エーテル、プロピオン酸メチル等
の鎖状エステル等の非水溶媒や、これら多元系混合溶媒
を用いても同様の効果が得られた。
【００３８】
【発明の効果】以上のように本発明は、強アルカリに対
し腐蝕性を有する金属箔を集電体とし、その表面にリチ
ウム含有複合酸化物を主成分とする正極活物質層を形成
した正極板を有する非水電解液二次電池において、前記
正極板は正極活物質に対し重量比で１００〜１００００
ｐｐｍのＭｏＯ3 を添加することにより、アルミニウム
箔の腐蝕を軽減させることができ、正極合成ペーストの
塗着性やアルミニウム箔の集電特性を向上させることが
できる。
し腐蝕性を有する金属箔を集電体とし、その表面にリチ
ウム含有複合酸化物を主成分とする正極活物質層を形成
した正極板を有する非水電解液二次電池において、前記
正極板は正極活物質に対し重量比で１００〜１００００
ｐｐｍのＭｏＯ3 を添加することにより、アルミニウム
箔の腐蝕を軽減させることができ、正極合成ペーストの
塗着性やアルミニウム箔の集電特性を向上させることが
できる。
【図１】本発明の一実施例における円筒形電池の縦断面
図
図
【図２】正極合成ペースト中に添加したＭｏＯ3 量と塗
着密度との相関を示す図
着密度との相関を示す図
【図３】正極合成ペースト中に添加したＭｏＯ3 量と電
池のインピーダンスとの関係を示す図
池のインピーダンスとの関係を示す図
１ 電池ケース ２ 封口板 ３ 絶縁パッキング ４ 極板群 ５ 正極板 ５ａ 正極リード ６ 負極板 ６ａ 負極リード ７ セパレータ ８ 絶縁リング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 達也 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 杉本 豊次 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H003 AA01 BB02 BB05 BD04 5H014 AA04 BB08 EE05 EE10 HH01 HH08 5H017 AA03 AS10 BB08 CC01 EE01 HH01 HH06 5H029 AJ06 AK03 AL06 AM03 AM04 AM05 AM07 BJ02 BJ14 CJ22 DJ07 EJ01 HJ01
Claims (4)
- 【請求項１】 リチウムと可逆的に反応する正極活物質
を主構成材料とし、かつアルカリ性を示す正極合剤ペー
ストを、アルカリに対し腐蝕性を有する金属集電体に塗
着した正極板を用いた非水電解液二次電池であって、前
記正極活物質に対して重量比で１００〜１００００ｐｐ
ｍのＭｏＯ3 を添加した非水電解液二次電池。 - 【請求項２】 リチウムと可逆的に反応する正極活物質
を、リチウム含有複合酸化物とした請求項１記載の非水
電解液二次電池。 - 【請求項３】 リチウム含有複合酸化物は、ＬｉＣｏＯ
2 ，ＬｉＮｉＯ2 ，ＬｉＭｎＯ2 ，ＬｉＭｎ2Ｏ4 のう
ちのいずれかのリチウム含有複合酸化物とした請求項２
記載の非水電解液二次電池。 - 【請求項４】 金属集電体は、アルミニウム製とした請
求項１記載の非水電解液二次電池。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27721298A JP4114247B2 (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | 非水電解液二次電池 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000106174A true JP2000106174A (ja) | 2000-04-11 |
| JP4114247B2 JP4114247B2 (ja) | 2008-07-09 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27721298A Expired - Fee Related JP4114247B2 (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | 非水電解液二次電池 |
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| JP (1) | JP4114247B2 (ja) |
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| WO2011162157A1 (ja) | 2010-06-22 | 2011-12-29 | 日亜化学工業株式会社 | 非水電解液二次電池用正極組成物及び該正極組成部物を用いた正極スラリーの製造方法 |
| US8088515B2 (en) | 2007-03-29 | 2012-01-03 | Tdk Corporation | Electrode and lithium-ion secondary battery |
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| KR20130081055A (ko) | 2012-01-06 | 2013-07-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 전지용 양극 소재, 이로부터 얻어지는 양극 및 상기 양극을 채용한 리튬 전지 |
| KR101775548B1 (ko) | 2012-08-01 | 2017-09-06 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지용 양극 활물질 조성물 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
| KR20140044594A (ko) | 2012-10-05 | 2014-04-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지용 양극 활물질층 조성물 및 이를 이용한 리튬 이차 전지 |
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-
1998
- 1998-09-30 JP JP27721298A patent/JP4114247B2/ja not_active Expired - Fee Related
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